Шестигранник конструкционный из стали 45: калиброванный прокат для ответственных деталей
Шестигранник конструкционный из стали 45 — это горячекатаный или калиброванный сортовой прокат с шестигранным поперечным сечением, изготавливаемый из среднеуглеродистой качественной конструкционной стали. Материал относится к группе улучшаемых сталей и предназначен для производства деталей, работающих в условиях повышенных статических и динамических нагрузок. Основное назначение проката — последующая механическая обработка на токарных, фрезерных и шлифовальных станках с получением готовых крепежных элементов, валов, осей, шпинделей и других машиностроительных компонентов.
Химический состав и механические характеристики
Сталь 45 — среднеуглеродистая качественная конструкционная сталь с содержанием углерода 0,42–0,50 %. Легирующих элементов в составе нет, что определяет невысокую стоимость материала при сохранении достаточного комплекса прочностных свойств. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050-2013 и включает следующие элементы:
- углерод (C) — 0,42–0,50 %;
- кремний (Si) — 0,17–0,37 %;
- марганец (Mn) — 0,50–0,80 %;
- хром (Cr) — не более 0,25 %;
- сера (S) и фосфор (P) — не более 0,035 % каждого.
После нормализации сталь 45 демонстрирует предел текучести не менее 355 МПа, временное сопротивление разрыву — 600 МПа, относительное удлинение — 16 %. Твердость горячекатаного проката составляет 170–217 HB. Материал хорошо поддается закалке с последующим отпуском: после закалки в воду и высокого отпуска достигается твердость 240–280 HB при сохранении ударной вязкости на уровне 50–60 Дж/см. Указанные характеристики делают шестигранник из стали 45 пригодным для изготовления деталей, испытывающих знакопеременные нагрузки.
Сортамент и геометрические параметры
Шестигранник конструкционный из стали 45 выпускается в двух исполнениях: горячекатаный (ГОСТ 2879-2006) и калиброванный (ГОСТ 8560-78). Горячекатаный прокат поставляется с размером под ключ от 8 до 100 мм, калиброванный — от 5 до 60 мм. Допуски на размеры соответствуют классам точности В1 и В2 для калиброванного проката и обычной точности для горячекатаного. Длина прутков — 2–6 м немерной или мерной кратности.
| Размер под ключ, мм | Исполнение | Предел текучести, МПа | Твердость, HB | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Калиброванный | 355 | 170–217 | Крепеж, шпильки |
| 24 | Горячекатаный | 355 | 170–217 | Валы, оси |
| 36 | Горячекатаный | 355 | 170–217 | Шпиндели, муфты |
| 46 | Горячекатаный | 355 | 170–217 | Тяги, штоки |
Технологические свойства и обрабатываемость
Шестигранник из стали 45 характеризуется удовлетворительной обрабатываемостью резанием в горячекатаном состоянии. Для повышения обрабатываемости на автоматизированных линиях применяется нормализация или высокий отпуск, снижающие твердость до 163–192 HB. Материал пригоден для всех видов механической обработки: точения, фрезерования, сверления, нарезания резьбы. Свариваемость стали 45 ограниченная — перед сваркой требуется подогрев до 200–300 C, после сварки — нормализация для снятия внутренних напряжений. Прокат хорошо деформируется в горячем состоянии при ковке и штамповке с нагревом до 1150–1200 C.
Области применения шестигранника из стали 45
Шестигранный прокат из стали 45 используется преимущественно как заготовочный материал для машиностроительных предприятий. Из него изготавливают детали, к которым предъявляются требования по прочности и износостойкости после термической обработки:
- валы и оси редукторов, коробок передач, насосного оборудования;
- шпиндели металлорежущих станков и шпиндельные узлы;
- штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров строительной и дорожной техники;
- крепежные изделия повышенной прочности — болты, шпильки, гайки;
- тяги рулевого управления и детали ходовой части грузового транспорта;
- заготовки для горячей объемной штамповки деталей сельхозмашиностроения.
Калиброванный шестигранник с допуском h11 применяется для изготовления деталей на прутковых автоматах продольного точения без предварительной черновой обработки наружного контура. Горячекатаный прокат используется в качестве заготовки под последующую ковку, штамповку или механическую обработку с удалением поверхностного слоя.
Вопросы и ответы
Чем отличается калиброванный шестигранник из стали 45 от горячекатаного?
Калиброванный прокат подвергается дополнительному холодному волочению или обточке, что обеспечивает точность размера по ГОСТ 8560-78 (h11) и чистоту поверхности Ra 1,6–3,2 мкм. Горячекатаный шестигранник имеет более грубую поверхность и допуски по ГОСТ 2879-2006, поэтому требует снятия поверхностного слоя при механической обработке.
Подвергается ли шестигранник из стали 45 закалке?
Да, сталь 45 относится к улучшаемым. Закалка проводится с нагревом до 820–840 C с охлаждением в воде, после чего выполняется отпуск при 400–600 C. Твердость после улучшения достигает 240–280 HB, что обеспечивает оптимальное сочетание прочности и вязкости для деталей, работающих под нагрузкой.
Какие размеры шестигранника из стали 45 доступны для поставки?
Горячекатаный шестигранник поставляется в диапазоне размеров под ключ 8–100 мм, калиброванный — 5–60 мм. Стандартная длина прутков составляет 2–6 м, возможна поставка мерной длины по согласованию с производителем.
Для каких деталей не рекомендуется использовать шестигранник из стали 45?
Материал не применяется для деталей, работающих при температурах выше 400 C, в агрессивных средах без защитных покрытий, а также для изделий, требующих высокой прокаливаемости в крупных сечениях — в этом случае предпочтительны легированные стали типа 40Х.
